学鲁科版选修35 3.2原子核衰变及半衰期 作业（2）.docx

2017-2018学年度鲁科版选修3-5 3.2原子核衰变及半衰期 作业（2）1关于近代物理学史，下列说法正确的是（ ）a. 汤姆孙发现电子后，猜测原子具有核式结构模型b. 卢瑟福通过粒子的散射实验发现了电子的存在c. 玻尔提出的原子模型，成功解释了氢原子的发光现象d. 爱因斯坦在玻尔原子模型的基础上，提出了光子说2下列说法不正确的是a. 玻尔大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性b. 放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性c. 氢原子从能级4跃迁到能级3辐射出的光子的波长大于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长d. 在光电效应实验中，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能ek越大，则这种金属的逸出功w0越小3氢原子的能级示意图如图所示，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时，会辐射出若干种不同频率的光，若用这些光照射逸出功为4.54ev的钨时，下列说法中正确的是 a. 氢原子能辐射4种不同频率的光子b. 氢原子辐射的光子都能使钨发生光电效应c. 氢原子辐射一个光子后，氢原子的核外电子的速率增大d. 钨能吸收两个从n=4向n=2能级跃迁的光子而发生光电效应4如图所示为氢原子的能级图，用某种频率的光照射大量处于基态的氢原子，受到激发后的氢原子只辐射出三种不同频率的光a、b、c，频率大小关系为abc，让这三种光照射逸出功为10.2ev的某金属表面，则（）a. 照射氢原子的光子能量为12.09evb. 从n=3跃迁到n=2辐射出的光频率为bc. 逸出的光电子的最大初动能为1.51evd. 光a、b、c均能使金属发生光电效应5已知某种金属的逸出功为2.29ev，氢原子的能级图如图所示，则处于n=4激发态的大量氢原子向基态跃迁时所放出的光子照射该金属表面时，能发生光电效应的光子种数为a. 6 b. 5 c. 4 d. 36已知基态he+的电离能力是54.4 ev，几种金属的逸出功如下表所示，he+的能级en与n的关系与氢原子的能级公式类似，下列说法不正确的是金属钨钙钠钾铷w0（1019 j）7.265.123.663.603.41a. 为使处于静止的基态he+跃迁到激发态，入射光子所需的能量最小为54.4 evb. 为使处于静止的基态he+跃迁到激发态，入射光子所需的能量最小为40.8 evc. 处于n=2激发态的he+向基态跃迁辐射的光子能使上述五种金属都产生光电效应现象d. 发生光电效应的金属中光电子的最大初动能最大的是金属铷7下列说法中正确的是a. 氢原子的能级理论是玻尔在卢瑟福核式结构模型的基础上提出来的b. 粒子散射实验可以估算出原子核半径的数量级是10-10mc. 汤姆孙通过对阴极射线的研究提出了原子核具有复杂的结构d. 卢瑟福的a粒子散射实验揭示了原子只能处于一系列不连续的能量状态中8处于激发态的原子，在入射光的电磁场影响下，从高能态向低能态跃迁，两个状态之间的能量差以辐射光子的形式发射出去，这种辐射叫做受激辐射。原子发生受激辐射时，发出的光子频率、发射方向等都跟入射光子完全一样，这样使光得到加强，这就是激光产生的机理。那么，发生受激辐射时，产生激光的原子的电势能ep、电子动能ek、总能量e的变化情况是a. ep增大、ek减小，e减小b. ep减小、ek增大，e减小c. ep增大、ek增大，e增大d. ep减小、ek增大，e不变9下列说法正确的是（）a. 德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长b. 玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律c. 康普顿效应表明光子只具有能量，不具有动量d. 卢瑟福根据粒子散射实验提出了原子的核式结构模型10下列说法正确的是_a. 汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，从而证明了原子核可再分b. 黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关c. 康普顿效应和电子的衍射现象说明粒子的波动性d. 氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动加速度增大112015年诺贝尔物理学奖授予一名日本科学家和一名加拿大科学家，以表彰他们发现并证明中微子（）振荡现象，揭示了中微子无论多小都具有质量，这是粒子物理学历史性的发现，已知中微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程式为，上述核反应中b粒子为_，已知核的质量为36.95685u，核的质量为36.9569u，b粒子的质量为0.00055u，1u质量对应的能量为931.5mev，根据以上数据，可以判断参与上述反应的中微子的最小能量为_ mev（结果保留两位有效数字）12约里奥居里夫妇发现放射性元素衰变成的同时放出另一种粒子，这种粒子是 ；是的同位素，被广泛应用于生物示踪技术，10mg的衰变后的质量随时间变化的关系如图所示，请估算40mg的经 天衰变后还剩025mg。13以下说法正确的是_a比结合能越大的原子核越稳定b放射性元素的半衰期跟原子所处的化学状态无关c卢瑟福提出原子核式结构模型建立的基础是汤姆孙发现了电子d氢原子由激发态跃迁到基态，会辐射一定频率的光子，同时核外电子的动能增大e紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，若增大紫外线的照射强度，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大14下列说法正确的是 。a放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关b衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子时所产生的c比结合能越大，原子中核子结合的越牢固，原子核越稳定d大量处于n4激发态的氢原子向低能级跃迁时，最多可产生4种不同频率的光子试卷第5页，总5页参考答案1c【解析】汤姆孙发现电子，卢瑟福通过粒子的散射实验提出原子具有核式结构，故ab错误；玻尔提出的原子模型，成功解释了氢原子的发光现象，故c正确；为了解释光电效应爱因斯坦提出光子说，认为光的发射、传播和吸收不是连续的而是一份一份的，每一份就是一个光子，故d错误。所以c正确，abd错误。2a【解析】德布罗意提出实物粒子也具有波动性，故a错误；放射性元素的放射性与核外电子无关，故放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性，故b正确；根据玻尔理论，氢原子从能级4跃迁到能级3辐射出的光子的波长大于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长，选项c正确；在光电效应实验中，根据ek=hw0可知，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能ek越大，这种金属的逸出功w0越小，选项d正确。3c【解析】a项：根据c42=6，所以这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光，故a错误；b项：由于要发生光电效应，跃迁时放出光子的能量大于钨的逸出功为4.54ev，故b错误；c项：氢原子辐射一个光子后，能级减小，氢原子的核外电子的速率增大，故c正确；d项：钨只能吸收一个光子的能量，故d错误。点晴：解决本题的关键知道光子能量与能极差的关系，即em-en=hv，以及知道光电效应产生的条件。4a【解析】根据cn2=3，可知，n=3，因此受到激发后的氢原子处于第n=3能级；a根据氢原子由n=3跃迁到n=1产生的光的能量：e31=e3e1=1.51（13.6）=12.09ev，照射氢原子的光子能量为12.09ev，故a正确；b频率大小关系为abc，从n=3跃迁到n=2辐射出的能量最小，即其对应的光频率为c，故b错误；c氢原子由n=2向n=1能级跃迁时辐射的光子能量为e21=13.63.4ev=10.2ev，而由n=3跃迁到n=1产生的光的能量12.09ev，依据光电效应方程，逸出的光电子的最大初动能可能为零，也可能为1.89ev，故c错误；d、氢原子由n=3跃迁到n=2能级时，辐射的光子能量为e32=1.513.4ev=1.89ev，所以不能使逸出功为10.2ev的金属能发生光电效应，故d错误。故选：a。5c【解析】从n=4到低能级的跃迁中，可发出6种频率不同的光子，其中能量大于2.29ev的有：41：（-0.85ev）-（-13.6ev）=12.75ev；31：（-1.51ev）-（-13.6ev）=12.09ev；21：（-3.4ev）-（-13.6ev）=10.2ev；42：（-0.85ev）-（-3.4ev）=2.55ev；则能发生光电效应的光子种数为4种，故选c.6a【解析】根据玻尔理论en=-e1n2，从基态跃迁到n=2所需光子能量最小，e=e2-e1=34e1=40.8ev，a错误b正确。从n=2激发态的he+向基态跃迁辐射的光子能量为40.8 ev，金属钨的逸出功为7.2610-19j=4.54ev，故能使所列金属发生光电效应，由表中的数据可知金属铷的逸出功最小，c正确；根据爱因斯坦的光电效应方程可知道从铷打出的光电子的最大初动能最大，d正确。7a【解析】氢原子的能级理论是玻尔在卢瑟福核式结构模型的基础上提出来的，选项a正确；粒子散射实验可以估算出原子核半径的数量级是10-15m，选项b错误；汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，提出了原子具有复杂的结构，选项c错误；卢瑟福的粒子散射实验揭示原子的核式结构；氢原子光谱揭示了原子只能处于一系列不连续的能量状态中。故d错误。故选a.8b【解析】发生受激辐射时，向外辐射能量，知原子总能量e减小，轨道半径减小，根据kqer2=mv2r知，电子的动能增大，由于能量减小，则电势能减小，b正确9bd【解析】a依据德布罗意波长公式=hp，可知动量越大，其对应的波长就越短，故a错误； b波尔的原子理论只能成功地解释了氢原子光谱，故b正确；c康普顿效应表明光子有能量，也有动量，故c错误；d卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，建立了原子的核式结构模型，故d正确；10bd【解析】汤姆孙发现了电子，证明了原子是可再分的，选项a错误；黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，选项b正确；康普顿效应说明光的粒子性，选项c错误；氢原子辐射出一个光子后，能量减小，动能增大，电势能减小，选项d正确11、【解析】试题分析：根据质量数与质子数守恒，核反应方程式为反应过程需要能量为：，根据lu质量对应的能量为931.5mev，得：，考点：考查了核反应方程、质能方程【名师点睛】根据质量数与质子数守恒，即可判定b粒子；根据题意可知该核反应过程中质量增加，因此需要提供能量，根据质能方程求出反应所需能量，然后根据能量的守恒即可求出中微子的最小能量120914；0909；大于；空气阻力和摩擦力的存在【解析】试题分析：（1）设核反应方程式为：，根据衰变方程电荷数守恒、质量数守恒，可知x的电荷数为+1，质量数为0，所以x为正电子（）。由图象可知的半衰期大约为14天，即40mg的经4个半衰期后还剩025mg，知天。考点：衰变方程的书写，常见粒子的符号，半衰期的应用。13abd【解析】试题分析：比结合能越大的原子核越稳定，选项a正确；放射性元素的半衰期跟原子所处的化学状态无关，选项b正确；卢瑟福提出原子核式结构模型建立的基础是粒子散射试验，选项c错误；根据波尔理论，氢原子由激发态跃迁到基态，会辐射一定频率的光子，同时核外电子的动能增大，选项d正确；紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，若增大紫外线的照射强度，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能不变，选项e错误；故选abd考点：比结合能；半衰期；波尔理论；光电效应【名师点睛】此题考查了选修3-5的几个知识点；根据光电效应发生条件，可知光电子的最大初动能与入射频率有关，与入射的强度无关；比结合能越大时，原子核越稳定；外界环境的变化和化学状态不会影响半衰期，这些都是基础知识。14bc【解析】试题分析：放射性元素的半衰期是由核内自身的因素